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CN218632047U - 集成电路封装件 - Google Patents

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CN218632047U
CN218632047U CN202222594108.0U CN202222594108U CN218632047U CN 218632047 U CN218632047 U CN 218632047U CN 202222594108 U CN202222594108 U CN 202222594108U CN 218632047 U CN218632047 U CN 218632047U
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China
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integrated circuit
optical
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CN202222594108.0U
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林颢洋
O·赞恩拉托
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STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
STMicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd
Original Assignee
STMicroelectronics Grenoble 2 SAS
STMicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd
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Abstract

本公开的实施例涉及集成电路封装件。集成电路封装件包括具有正侧和背侧的支撑衬底以及具有安装到支撑衬底正侧的背侧和具有带有光学感测电路的正侧的光学集成电路管芯。玻璃光学元件管芯具有在光学感测电路之上安装到光学集成电路管芯正侧的背侧。玻璃光学元件管芯的安装由透明粘合剂的层完成，所述层延伸以覆盖光学感测电路和外围地围绕光学感测电路的光学集成电路管芯正侧的部分。包封件包封玻璃光学元件管芯和光学集成电路管芯。

Description

集成电路封装件
技术领域
本文中的实施例涉及集成电路封装件，并且尤其涉及图像传感器集成电路的封装件。
背景技术
图像传感器集成电路封装件通常包括支撑衬底，图像传感器集成电路管芯安装到该支撑衬底。管芯包括光学感测电路。透明光学元件安装在光学感测电路之上。重要的是，例如在焊料回流操作的情况下，封装件的热循环不会对封装件造成损坏。
实用新型内容
根据本实用新型，可以克服上述技术问题，有助于实现以下优点：在焊球的各种回流操作期间，不用担心由于施加热量而导致的膨胀力所引起的剥离的发生。
在实施例中，集成电路封装件包括：具有正侧和背侧的支撑衬底；光学集成电路管芯，具有安装到支撑衬底的正侧的背侧并且具有带有光学感测电路的正侧；玻璃光学元件管芯，具有在光学感测电路之上安装到所述光学集成电路管芯的正侧的背侧；其中玻璃光学元件管芯通过透明粘合剂的膜层被安装，透明粘合剂膜层延伸以覆盖所述光学感测电路和外围地围绕所述光学感测电路的光学集成电路管芯的正侧的部分；以及包封件，所述包封件包封所述玻璃光学元件管芯和所述光学集成电路管芯。
光学感测电路可以包括在对应的光敏元件阵列之上提供的微透镜阵列。透明粘合剂膜层被提供成在微透镜阵列之上延伸并与微透镜阵列接触。
透明粘合剂膜层包括透明的管芯附着膜，管芯附着膜具有适当的厚度以覆盖和包封微透镜阵列。
根据某些实施例，透明粘合剂的膜层包括管芯附着膜层。
根据某些实施例，集成电路封装件还包括多个焊球，所述多个焊球附着到所述支撑衬底的背侧处的对应焊盘。
根据某些实施例，集成电路封装件还包括多个键合线，所述多个键合线将所述光学集成电路管芯电连接到所述支撑衬底的正侧处的对应焊盘。
根据某些实施例，包封件还包封所述键合线。
根据某些实施例，包封件与外围地围绕所述光学感测电路的所述光学集成电路管芯的正侧的所述部分处的所述透明粘合剂的膜层接触。
根据某些实施例，光学感测电路包括微透镜的阵列，并且其中所述透明粘合剂的膜层与所述微透镜的阵列接触。
根据某些实施例，透明粘合剂的膜层包封所述微透镜的阵列。
附图说明
为了更好地理解实施例，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：
图1示出图像传感器集成电路封装件的实施例的截面图；
图2示出图像传感器集成电路封装件的另一实施例的截面图；以及
图3示出图2的一部分的详细截面图。
应当注意，附图不一定按比例呈现，并且已经对尺寸、形状、厚度等进行了一些夸大，以便于理解所示结构。
具体实施方式
图1示出图像传感器集成电路封装件10的实施例的截面图。
绝缘支撑衬底12包括正侧12f和背侧12b。第一导电焊盘14处于正侧12f上，并且第二导电焊盘处于背侧12b上。尽管未具体示出，但形成重分布网络的导电线可以被包括在正侧12f和/或背侧12b上，并且根据需要被连接以用于将信号和功率路由到焊盘。绝缘支撑衬底12内的电互连网络将第一导电焊盘14电连接到第二导电焊盘。绝缘支撑衬底12可以包括多层结构，并且在这种情况下，电互连网络包括处于多层结构的各层上和/或各层中的多个导电线18和导电过孔20。在单层绝缘支撑衬底12中，仅过孔20被用于在绝缘支撑衬底12的正侧12f和背侧12b之间进行电连接。尽管没有具体示出，绝缘支撑衬底12的正侧12f和背侧12b可以涂覆有保护绝缘层(例如钝化或阻焊层)，其在每个焊盘的位置处提供有开口。
使用薄层粘合材料25(例如，使用合适的管芯附着粘合膜)将图像传感器集成电路管芯24的背侧安装到绝缘支撑衬底12的正侧12f。图像传感器集成电路管芯24的正侧包括多个管芯焊盘26和光学感测电路28。键合线30将图像传感器集成电路管芯24的管芯焊盘26电连接到绝缘支撑衬底12的第一导电焊盘14。光学感测电路28例如可以由光敏元件(例如光电二极管)阵列形成。
为了保护光学感测电路28，光学元件40通过粘合材料的环42安装到图像传感器集成电路管芯24的正侧。用于环42的粘合材料通常是玻璃附着胶，例如UV光固化的环氧树脂。光学元件40例如可以包括具有一个或多个涂有抗反射材料的表面的透明玻璃管芯。该安装方案在光学元件40的底部与光学元件40之上的图像传感器集成电路管芯24的正侧之间留下由粘合材料的环42横向地界定的气密密封的腔体44。
然后在光学元件周围分配包封材料，以形成包封所述光学元件40、图像传感器集成电路管芯24和键合线30的封装体50。例如，可以使用适当的围堰和填充工艺，其中针分配由树脂围绕围堰约束的包封材料，并且体积足以覆盖键合线并到达光学元件的外围顶部边缘。
焊球安装到每个第二导电焊盘。
在焊球的各种回流操作期间(例如，在焊盘上形成焊球期间、以及在将图像传感器集成电路封装件10安装到集成电路板期间)施加的热量可以引起处于气密密封的腔体44内的流体(例如空气或其他气体)的膨胀。这种膨胀施加向外的力，如果该力的大小足够，则导致光学元件40从图像传感器集成电路管芯24剥离、光学元件40自身破裂和/或气密密封的破坏。
图2示出解决上述问题的图像传感器集成电路封装件110的另一实施例的截面图。
绝缘支撑衬底112包括正侧112f和背侧112b。第一导电焊盘114处于正侧112f上，并且第二导电焊盘处于背侧112b上。尽管未具体示出，但形成重分布网络的导电线可以被包括在正侧112f和/或背侧112b上并且根据需要被连接以用于将信号和功率路由到焊盘114。绝缘支撑衬底12内的电互连网络将第一导电焊盘114电连接到第二导电焊盘。绝缘支撑衬底112可以包括多层结构，并且在这种情况下，电互连网络包括处于多层结构的各层上和/或各层中的多个导电线118和导电过孔120。在单层绝缘支撑衬底112中，仅过孔120被用于在绝缘支撑衬底112的正侧112f和背侧112b之间进行电连接。尽管没有具体示出，绝缘支撑衬底112的正侧112f和背侧112b可以涂覆有保护绝缘层(例如钝化或阻焊层)，在每个焊盘的位置处提供有开口。
使用薄层粘合材料125(例如，使用合适的管芯附着粘合膜)将图像传感器集成电路管芯124的背侧安装到绝缘支撑衬底112的正侧112f。图像传感器集成电路管芯124的正侧包括多个管芯焊盘126和光学感测电路128。键合线130将图像传感器集成电路管芯124的管芯焊盘126电连接到绝缘支撑衬底112的第一导电焊盘114。光学感测电路128例如可以由光敏元件(例如光电二极管)阵列形成。光学感测电路128可以包括一个层，该层包括多个在光敏元件阵列之上延伸的微透镜129(参见图3的详细截面)。
为了保护光学感测电路128，光学元件140通过粘合材料的层142安装到图像传感器集成电路管芯124的正侧。用于层142的粘合材料是透明的管芯附着膜(例如，来自Henkel的
Figure BDA0003872218190000051
Ablestik ATB120U)，具有在15μm-25μm的范围内的厚度，更具体地，具有20μm的厚度。在放置和附着光学元件140之前，将该膜施加到图像传感器集成电路管芯124的正侧。优选使用膜粘合剂，而不是沉积的可流动和随后固化的粘合剂，因为膜将呈现一致的厚度，在组装过程期间不会松散地挤出或弄脏。光学元件140例如可以包括具有一个或多个涂有抗反射材料的表面的透明玻璃管芯。膜层142延伸穿过光学元件140和外围地围绕光学元件140的图像传感器集成电路管芯124的正侧的一部分。膜层142附着到光学感测电路128的多个微透镜129(见图3)。在优选的实现方式中，该层基本包封多个微透镜129(这里，基本包封意味着接触微透镜的几乎所有(否则全部)凸表面并且覆盖外围地围绕光学感测电路128的图像传感器集成电路管芯124的上表面的几乎所有(否则全部)部分。覆盖膜层142的目标是将处于光学元件140下方的任何气密密封的一个腔体或多个腔体144的尺寸最小化、否则将腔体完全消除(例如，如图3所示，这种腔体144可能陷在微透镜与图像传感器集成电路管芯124的上表面相交的拐角处)。应当注意，如果存在的话，腔体144的总体积显著小于腔体44的体积。
然后在光学元件周围分配包封材料，以形成包封所述光学元件140、图像传感器集成电路管芯124和键合线130的封装体150。例如，可以使用适当的围堰和填充工艺，其中针分配由树脂围绕围堰约束的包封材料，并且体积足以覆盖键合线并到达光学元件的外围顶部边缘。封装体150与外围地围绕光学元件140的图像传感器集成电路管芯124的正侧的粘合材料部分的层142接触，以形成密封。
焊球安装到每个第二导电焊盘。
图像传感器集成电路封装件110的构造的优点在于使用膜层142将光学元件140安装到图像传感器集成电路管芯124的正侧使光学元件140与图像传感器集成电路管芯124之间的任何空气腔体144(与图1中的参考标号44相比)的尺寸最小化或消除空气腔体的存在。因此在焊球的各种回流操作期间，不用担心由于施加热量而导致的膨胀力所引起的剥离的发生。
以上描述已经通过本实用新型的示例性实施例的完整和信息性描述的示例性和非限制性示例的方式提供。然而，鉴于以上描述，各种修改和适配对于相关领域的技术人员可以变得显而易见。然而，本实用新型的教导的所有这些和类似的修改仍将落入本实用新型的范围内。

Claims (8)

1.一种集成电路封装件，其特征在于，所述集成电路封装件包括：
支撑衬底，具有正侧和背侧；
光学集成电路管芯，具有安装到所述支撑衬底的正侧的背侧并且具有带有光学感测电路的正侧；
玻璃光学元件管芯，具有在所述光学感测电路之上安装到所述光学集成电路管芯的正侧的背侧；
其中所述玻璃光学元件管芯通过透明粘合剂的膜层被安装，所述透明粘合剂的膜层延伸以覆盖所述光学感测电路和外围地围绕所述光学感测电路的所述光学集成电路管芯的正侧的部分；以及
包封件，所述包封件包封所述玻璃光学元件管芯和所述光学集成电路管芯。
2.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其特征在于，所述透明粘合剂的膜层包括管芯附着膜层。
3.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其特征在于，所述集成电路封装件还包括多个焊球，所述多个焊球附着到所述支撑衬底的背侧处的对应焊盘。
4.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其特征在于，所述集成电路封装件还包括多个键合线，所述多个键合线将所述光学集成电路管芯电连接到所述支撑衬底的正侧处的对应焊盘。
5.根据权利要求4所述的集成电路封装件，其特征在于，所述包封件还包封所述键合线。
6.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其特征在于，所述包封件与外围地围绕所述光学感测电路的所述光学集成电路管芯的正侧的所述部分处的所述透明粘合剂的膜层接触。
7.根据权利要求1所述的集成电路封装件，其特征在于，所述光学感测电路包括微透镜的阵列，并且其中所述透明粘合剂的膜层与所述微透镜的阵列接触。
8.根据权利要求7所述的集成电路封装件，其特征在于，所述透明粘合剂的膜层包封所述微透镜的阵列。
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